摘要:隨著電子技術(shù),通訊技術(shù)和控制技術(shù)不斷發(fā)展,發(fā)電廠的中央危險管理管理系統(tǒng)自動化信息化得到廣泛應(yīng)用,對電廠潛在的火災(zāi),入侵、毒害和環(huán)境等威脅,實現(xiàn)了采集和通訊的信息化,以作出及時正確的響應(yīng),確定風(fēng)險等級、責(zé)任,通過全面有效的整合配置系統(tǒng)信息資源,提升電廠危險對象多元化下指揮控制的信息化水平和作戰(zhàn)方法的信息化程度。
關(guān)鍵詞:發(fā)電廠 危險管理 指揮控制 信息化應(yīng)用
中圖分類號:TN915 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1 672-3791(2012)01(b)-0008-02
近幾年來,我國國民經(jīng)濟走上了高速發(fā)展的快車道,各行各業(yè)都顯示出蓬勃發(fā)展的勢頭,同樣電力建設(shè)也遇到了難得的發(fā)展機遇,每年以接近一個億千瓦裝機規(guī)模增長,遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的發(fā)電廠建設(shè)數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢,技術(shù)密集、知識密集型的大容量高參數(shù)發(fā)電廠高度自動化,單位大機組人員少,且發(fā)電廠的生產(chǎn)特性決定了危險源點多面廣的特點,一旦有火災(zāi)、侵害事件預(yù)警或發(fā)生毒害、化學(xué)泄漏等事故,快速響應(yīng)程序和標(biāo)準(zhǔn)策略是電力安全新興需求,在此情況下,發(fā)電廠的中央危險管理系統(tǒng)在安全生產(chǎn)中顯得尤其重要。
然而,面對可能來自內(nèi)部事件和外在環(huán)境因素影響,中央危險管理系統(tǒng)要實現(xiàn)預(yù)警及時、組織有序、指揮高效,我們主要依靠設(shè)備和信息這兩個重要手段,設(shè)備是基礎(chǔ),但信息是關(guān)鍵,可以決定最終結(jié)果。通過實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的自動化、信息化,從而提升危險管理系統(tǒng)指揮控制的信息化水平、作戰(zhàn)方法的信息化程度,對于發(fā)電廠危險狀態(tài)下的事件處置與決策全面信息化水平具有重要作用。
1 發(fā)電廠自動消防系統(tǒng)的信息化應(yīng)用
自動消防系統(tǒng)由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)兩大部分組成。傳感系統(tǒng)是自動報警系統(tǒng)核心,主要由感煙火災(zāi)探測器、感溫火災(zāi)探測器、感光火災(zāi)探測器、可燃?xì)怏w探測器、火焰探測器、復(fù)合火災(zāi)探測器、手動報警按鈕和控制模塊組成;針對不同類型的火災(zāi)選擇不同類型探測器,完成對不同保護區(qū)域出現(xiàn)的火災(zāi)早期特征的被動探測,并將相關(guān)信號傳送到控制系統(tǒng),主要特征是點對面探測方式。聯(lián)動系統(tǒng)是在控制系統(tǒng)收集到的相關(guān)火災(zāi)信號后,發(fā)出火災(zāi)聲光訊號,在滿足滅火條件下,自動或手動啟動相應(yīng)滅火設(shè)備,關(guān)閉相關(guān)的防火閥,切斷非消防電源,聯(lián)動信號主要是通過硬組合方式。
隨著電子技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)不斷發(fā)展,發(fā)電廠消防系統(tǒng)技術(shù)自動化信息化得到廣泛應(yīng)用,智能消防系統(tǒng)可以自動完成火災(zāi)信號的辨析、設(shè)備的聯(lián)動、信號的反饋,同是可以根據(jù)需要將火災(zāi)信號任意連接終端用戶。
發(fā)電廠消防系統(tǒng)信息化應(yīng)用提高主要體現(xiàn)在以下幾點。
(1)內(nèi)置CPu探測器火災(zāi)識別、環(huán)境自動補償信息采集技術(shù)已智能化。
(2)主動預(yù)警高、低壓電氣火災(zāi)探測實現(xiàn)點對點的聯(lián)動一體化。
(3)消防系統(tǒng)及設(shè)備點的工作狀態(tài)自檢和巡檢已自動化。
(4)消防設(shè)備信息實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及返回信號可視化。
(5)環(huán)形總線連網(wǎng)加局部藍牙無線傳輸網(wǎng)接線方式的信號網(wǎng)數(shù)字化。
(6)具有智能算法和軟件程序控制的消防控制系統(tǒng)模塊化。
(7)控制系統(tǒng)實現(xiàn)組網(wǎng)聯(lián)控可與消防部門互聯(lián)互動信息。
2 發(fā)電廠安防系統(tǒng)的應(yīng)用
安防系統(tǒng)是由入侵報警系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等組合集成的電子系統(tǒng),隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字視頻通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,發(fā)電廠三位一體的安全防護實現(xiàn)了自動化數(shù)字化。對重要方位和場所全天候視頻監(jiān)視,要害建筑物內(nèi)外設(shè)置探頭,在周界防范、泄漏、失竊、惡意破壞等對安全生產(chǎn)構(gòu)成極大威脅的情況實時監(jiān)視,采用相應(yīng)的技術(shù)手段來幫助和提醒,極大減輕了值班人員的負(fù)擔(dān)。
安防系統(tǒng)在發(fā)電廠的主要功能有如下幾點。
2.1 防范功能
(1)重要區(qū)域如氫站、油庫圍墻,選取周界防護探測器防止非法闖入。
(2)樓宇要害部位如財務(wù)、保密室安裝被動空間探測器防止入侵。
(3)在建筑物內(nèi)或設(shè)備上安裝煙、溫、火焰、紅外各種探頭,有煙或溫度變化時,自動發(fā)出警報。
(4)電視監(jiān)控采用先進的視頻移動探測器對室內(nèi)外場景布防偵測移動目標(biāo),作出響應(yīng)驅(qū)動。
(5)如有需要可將煙、氣、水環(huán)境等生產(chǎn)監(jiān)測或車輛行駛GPS監(jiān)控接入,有效提高預(yù)處置能力。
2.2 監(jiān)視功能
視頻系統(tǒng)可對生產(chǎn)、安保、環(huán)境、管理進行監(jiān)視,在人無法直接觀察的場合,適時、直實地反映被監(jiān)視對象的畫面,對事件進行圖像顯示,記錄與回放,作為即時處理或事后分析的一種手段,成為現(xiàn)代管理中最為有效的監(jiān)控觀察工具。
(I)工業(yè)電視系統(tǒng)用于全廠機、爐、電和輔助車間等主要生產(chǎn)環(huán)境,以及重要設(shè)備相對集中的區(qū)域進行監(jiān)視。
(2)對煙氣排放、污廢水排放、灰渣(壩)易造成重大環(huán)境污染的,應(yīng)有電視監(jiān)控。
(3)生產(chǎn)人員運行操作和設(shè)備巡檢的管理監(jiān)視。
(4)對廠區(qū)主要路口、圍墻、辦公大樓各出入口等位置實行24小時不間斷安保視頻監(jiān)視。
(5)與各種探頭報警信號聯(lián)動,告警后自動切換為相對應(yīng)視頻畫面,確認(rèn)現(xiàn)場情況。
2.3 管制功能
(1)門禁對授權(quán)人員出入管理,是人流安全管理的綜合應(yīng)用;時刻自動記錄人員出入情況,自由設(shè)置異常時門禁點的通行組,根據(jù)需要人員快速定位和實時分類查詢,有助于內(nèi)部的有序化管理。
(2)廣播及時警示與提醒;告警時,指令危險區(qū)域人員撤離、疏散;重大事件發(fā)生時命令發(fā)布、隊伍召集、遠(yuǎn)程指揮。
(3)照明控制聯(lián)動,在發(fā)現(xiàn)非法入侵時,啟動照明系統(tǒng),輔助攝像機進行監(jiān)視、錄像,也可產(chǎn)生燈光阻嚇。
3 系統(tǒng)應(yīng)用平臺的信息化管理
目前的監(jiān)控管理是單一的消防、安防子系統(tǒng)設(shè)備音、視頻組合平臺,操作人員只是面對孤立的門禁控制、視頻監(jiān)控、防火、防盜報警系統(tǒng),也沒有充分考慮電廠生產(chǎn)危險點監(jiān)控和機房動力環(huán)境控制等;運用相關(guān)技術(shù)平臺,實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備集成(如火災(zāi)、安防、氫站、六氟化硫等監(jiān)測設(shè)備)與信息系統(tǒng)(如事件狀態(tài)分析、警報探測與傳感數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)等)的信息融合,以鳥瞰所有的設(shè)備終端,幫助電廠人員進行事件判定、識別,對相關(guān)事件做出快速的處理與結(jié)果分析,實現(xiàn)全面有效的整合配置信息資源。
3.1 管理界面同一
用戶界面很復(fù)雜的話,會給操作人員帶來一些問題。功能各異傳感器和子系統(tǒng)的事件界面管理信息,在同一信息融合管理系統(tǒng)平臺的同一管理界面下,操作人員統(tǒng)一調(diào)度、管理、使用,可以在多事件中合理化各任務(wù)的優(yōu)先執(zhí)行等級,從而提高處置效率并縮短了響應(yīng)時間。
3.2 信息內(nèi)容共享
管理系統(tǒng)平臺將多個地點的信息、事件、警報和視頻信息,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將信息內(nèi)容傳遞給電廠不同的相關(guān)專業(yè)層級(如污廢水排放信息傳遞環(huán)保監(jiān)察,氨氣泄漏警告?zhèn)鬟f給化學(xué)專業(yè)人員),可有效協(xié)作及信息分享,先于處置,讓不同的管理終端用戶在同一信息管理系統(tǒng)平臺之下管理不同的子系統(tǒng),便于本廠終端用戶在同一信息內(nèi)容下去訪問、管理及控制不同的事件。
3.3 智能集散控制
基于分散一集中一分散閉環(huán)集散控制,在電廠消防、煙、氣、污(廢)水排放監(jiān)測等系統(tǒng)居于分散設(shè)置時,要滿足電力日常及緊急情況快速響應(yīng)程序和標(biāo)準(zhǔn)策略的現(xiàn)代安全需求,須實現(xiàn)集中或分散式指揮和控制時信息數(shù)據(jù)調(diào)用與共享,以及信息流向分配。
3.4 實時勢態(tài)感知
運用電子地圖三維場景漫游形式,多圖層聯(lián)動管理,可展示感知勢態(tài),響應(yīng)快速:基礎(chǔ)圖層顯示全廠建筑物場景,設(shè)備圖層顯示被保護設(shè)備狀態(tài)(如煤倉、高低壓電氣室氣體滅火系統(tǒng)保護中),事件圖層顯示報警事件的情況(如周界報警為紅線框閃爍、消防信號為紅點閃爍),聯(lián)動圖層顯示監(jiān)控設(shè)備的聯(lián)動狀態(tài)(如點擊地圖上某處攝像頭,電視墻上即出現(xiàn)實時畫面),應(yīng)用圖層對各系統(tǒng)的執(zhí)行狀態(tài)標(biāo)注顯示(如火警啟泵加水壓、氨泄漏噴含鹽酸水霧中和),數(shù)據(jù)圖層對保護對象數(shù)據(jù)管理顯示(如氫罐壓力容器壓力、介質(zhì)溫度或壁溫、管制距離等)。
4 指揮與控制的標(biāo)準(zhǔn)化,信息化
中央危險管理系統(tǒng)的最終目的:是對事件或突發(fā)自然災(zāi)害等影響電廠安全的潛在威脅作出及時正確的響應(yīng),確定風(fēng)險的等級、責(zé)任及作出相應(yīng)行動。應(yīng)著重預(yù)警管理和事中報告分析的決策,一切行動均由一個統(tǒng)一的平臺管理,能夠在緊急事件發(fā)生時能按標(biāo)準(zhǔn)程序維持有組織的控制和管理能力。
(1)專業(yè)技術(shù)人員通過集中和分散式監(jiān)視,實施預(yù)警對象日常專業(yè)數(shù)據(jù)信息管理,設(shè)計緊急情況響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)策略和程序,提供一個強大的預(yù)案信息系統(tǒng)及實時技術(shù)數(shù)據(jù)支持系統(tǒng),以縮短響應(yīng)時間及降低安全風(fēng)險。
(2)由于具備有三維電子地圖、多級指揮和控制中心現(xiàn)實技術(shù),經(jīng)具了信號采集,共享處理,通過對各類信息數(shù)據(jù)的調(diào)用、匯總、處理,各種專業(yè)數(shù)據(jù)與信息一目了然,為指揮人員提供了真實的勢態(tài)感知和決策支持,實現(xiàn)了緊急情況下的標(biāo)準(zhǔn)指揮程序。
(3)有效的預(yù)案是電廠長期經(jīng)驗與技術(shù)積累的總結(jié),采用電子地圖的虛擬仿真技術(shù)或綜合演練,結(jié)合外部真實事件和未遂事件的報告分析,核查、優(yōu)化計劃、培訓(xùn)和準(zhǔn)備工作,并傳遞給電廠內(nèi)適當(dāng)?shù)娜藛T,掌握各項的專業(yè)處置技能和步驟,有效提升事件與災(zāi)害的組織保障應(yīng)變能力。
5 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)協(xié)作
在高度信息化時代,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使不同的信息、事件、警報和視頻傳遞給上級電力集團、地方管理機構(gòu),實現(xiàn)信息聯(lián)動,進行遠(yuǎn)程協(xié)作及遠(yuǎn)程實時信息分析,取得多方支持獲取協(xié)助,能夠集中信息優(yōu)勢實現(xiàn)科學(xué)決策。
電廠潛在火災(zāi)、物理或化學(xué)爆炸、危險品泄漏等多種危害因素及潮、汛、臺等風(fēng)險源,單純的事件監(jiān)控管理已不能適應(yīng)現(xiàn)代電廠的安全需求,如何在復(fù)雜多變及各種不確定因素下,匯集信息資源優(yōu)勢來提高處置的信息化程度,探討建立具有工業(yè)C4I的電力中央危險管理系統(tǒng),實現(xiàn)危機時指揮、控制、通信、采集的信息一體化,提升電廠危機管制的決策與組織能力,對各龜廠單位危險管理信息化建設(shè)和應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意